全球青年領袖楊璐菡再創醫學奇蹟！豬或成為完美人類器官捐獻者！

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《轉》譯

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日前，國際權威學術期刊《科學》在線刊登了一項「利用CRISPR/Cas9基因編輯技術消除豬活體逆轉錄病毒序列」的研究。該研究由浙江大學、哈佛大學、重慶第三軍醫大學以及其他科研機構合作完成，研究團隊攻克了讓豬成為人體器官捐獻者的一個最大難關——斷絕豬內源性逆轉錄病毒(PERVs)在器官移植接受者體內重新激活的可能性。這一歷史性突破，有望使豬成為完美的人類器官捐獻者。

器官衰竭一直都是醫學上的難題，除了器官移植之外很難找到長久維持生命的辦法，但是由於人類器官捐獻的局限性，同種移植的人源供體連1%的病人的需求都不能滿足。在這一情況下，醫學專家開始研究異種移植。豬與人類的親緣關係、豬與人類基因圖譜的相近性讓豬器官更有可能廣泛用於人體。

然而，研究人員發現豬器官移植會觸發人體嚴重的免疫排斥反應；除此之外，豬基因組內含有內源性逆轉錄病毒序列（PERVs），可以傳遞至人體細胞，可能會導致新型疾病的產生及傳播。

根據美國器官分享聯合網報道，美國去年進行了3.36萬件器官移植，還有11.68萬人正等待可供移植的器官，如果能夠安全有效的利用豬器官進行移植，可能使整個情況為之改觀。

而現在，哈佛大學George Church表示，這種移植可能在兩年內就能夠實現。CRISPR-Cas9基因編輯技術的問世重啟了這一可能。

利用基因編輯技術，科學家可以去除豬基因組內的PERV序列，為豬與人的移植鋪平道路。但迄今為止，僅在細胞系而非活體動物中成功地證明了這一點。在這項研究中，楊璐菡博士以及其導師George Church教授領導的研究團隊成功將CRISPR-Cas9應用於活體動物。

研究團隊首先證實，豬細胞中的PERVs可以傳播給人類細胞。將感染了PERV的人類細胞與未感染的人類細胞混合也會導致PERVs的傳播。研究團隊強調移植豬源器官，必須消除豬細胞中的PERVs序列。

接下來，研究人員對豬成纖維細胞基因組中存在的PERV序列進行了檢索定位，總共鑒定了25段相關序列。他們使用基因編輯工具CRISPR成功使所有PERV序列失活。 同時，通過添加與DNA修復相關的其他元件，PERV失活的細胞的生存率為100%。最後，研究人員利用克隆技術培育出豬胚胎，當他們將胚胎植入母豬體內時，他們發現生產的仔豬沒有出現PERV的跡象，且一些仔豬在出生後的四個月內存活下來。除此之外，研究人員檢測了小豬體內基因組的mRNA水平，證實PERV序列全部處於失活狀態。

David Klassen博士指出：「如果豬器官移植安全有效，這將會極大改變全世界器官移植的面貌。」 David Klassen博士是一家非營利性機構的首席醫學官，這個機構掌握了整個美國的器官移植系統。

附：

這項研究的通訊作者——80後科學家楊璐菡博士，是2017年全球青年領袖（「全球青年領袖」（Global Young Leaders）的甄選對象是40歲以下，有5—15年工作經驗，且在其所從事的專業領域和在社會公益服務方面作出過突出貢獻者），並被福布斯雜誌評為2014年30歲以下30個科學醫療領域(30 under 30)領軍人物之一。

楊璐菡博士畢業於北京大學，並於哈佛大學獲得了博士學位。在哈佛，她師從有「合成生物學之父」美譽的美國科學院與工程學院雙料院士George Church教授，研究CRISPR-Cas9基因編輯系統。2011年至今，她已在《科學》、《Nature Communications》、《Nature Medicine》等雜誌上發表了數十篇論文。

參考資料：

Dong Niu, Hong-Jiang Wei, Lin Lin, Haydy George, Tao Wang, I-Hsiu Lee, Hong-Ye Zhao, Yong Wang, Yinan Kan, Ellen Shrock, Emal Lesha, Gang Wang, Yonglun Luo, Yubo Qing, Deling Jiao, Heng Zhao, Xiaoyang Zhou, Shouqi Wang, Hong Wei, Marc Güell, George M. Church, Luhan Yang. Inactivation of porcine endogenous retrovirus in pigs using CRISPR-Cas9. Science, 10 Aug 2017 DOI: 10.1126/science.aan4187

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